Question

8．把在空气中久置的铝片5.0g投入盛500mL 0.5mol/L硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的坐标曲线来表示，请回答下列问题：
（1）0→a段不产生氢气的原因是铝片表面有Al₂O₃，硫酸首先与Al₂O₃反应，有关的化学方程式为2Al₂O₃+6H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+6H₂O；
（2）a→b段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率；
（3）b以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随着反应的进行，硫酸溶液的浓度下降．

Answer 1

分析 由图可知，开始不生成氢气，为氧化铝与硫酸的反应，然后Al与硫酸反应生成氢气，开始温度较低，由于反应放热，则温度升高反应速率加快，后来，氢离子浓度减小，则反应速率减小，以此来解答．

解答 解：（1）铝是活泼性较强的金属，能迅速和空气中的氧气反应生成氧化铝，氧化铝首先稀硫酸反应生成硫酸铝和水，不产生H₂，方程式为2Al₂O₃+6H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+6H₂O；
故答案为：铝片表面有Al₂O₃，硫酸首先与Al₂O₃反应；2Al₂O₃+6H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+6H₂O；
（2）金属和酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，温度升高是影响反应速率的主要因素，化学反应速率加快，
故答案为：反应放出的热量使溶液的温度升高而加快反应速率；
（3）随着反应的进行，溶液中的氢离子浓度逐渐降低，氢离子浓度是影响化学反应速率的主要因素，所以反应速率逐渐减小；
故答案为：随着反应的进行，硫酸溶液的浓度下降．

点评 本题考查Al的化学性质及影响反应速率的因素，为高频考点，把握温度、浓度对反应速率的影响及氧化铝、Al与酸的反应为解答的关键，侧重分析能力的考查，题目难度不大．